课题2-月季的花药培养(精华)完整版

1、 （一）被子植物的花粉发育（一）被子植物的花粉发育 1.1.花的结构花的结构 思考：思考： 1.1.被子植物花粉发育过程中的四分体时期被子植物花粉发育过程中的四分体时期 与减数分裂过程中的四分体时期是同一阶与减数分裂过程中的四分体时期是同一阶 段吗？段吗？ 2.2.花粉粒中几个细胞核的基因型相同吗？花粉粒中几个细胞核的基因型相同吗？ 2.2.花粉的发育过程花粉的发育过程 减数减数 分裂分裂 有丝有丝 分裂分裂 四分体 时期 单核期 双核期 3.3.花粉粒类型花粉粒类型 一个成熟的花粉粒即为雄配子体，有两种情况：一个成熟的花粉粒即为雄配子体，有两种情况： 成熟的花粉粒中，只含花粉管细胞核和成熟的

2、花粉粒中，只含花粉管细胞核和 生殖细胞核。（精子在花粉管中形成）生殖细胞核。（精子在花粉管中形成） 有些植物的花粉，在成熟前，生殖有些植物的花粉，在成熟前，生殖 细胞进行一次有丝分裂，形成两个细胞进行一次有丝分裂，形成两个 精子，这样的花粉在成熟时，含有精子，这样的花粉在成熟时，含有 一个营养核和两个精子。一个营养核和两个精子。 二核花粉粒二核花粉粒: : 三核花粉粒三核花粉粒: : 被子植物的雌蕊 （二）产生花粉植株的两种途径（二）产生花粉植株的两种途径 快速阅读快速阅读P38页有哪两种途径？原因是什么？页有哪两种途径？原因是什么？ 花药花药 胚状体胚状体 愈伤组织愈伤组织 丛芽丛芽生根生根

3、植株植株 a b c de 1形成原因：主要取决于培养基中形成原因：主要取决于培养基中 种类及其浓度配种类及其浓度配 比。比。 2植株的特点：植株的特点： 植株，植株弱小，植株，植株弱小， 。 激素激素 单倍体单倍体 高度不育高度不育 思考：思考： 1.1.为什么愈伤组织和胚状体到丛芽分别称为分化和再分化？为什么愈伤组织和胚状体到丛芽分别称为分化和再分化？ 2.2.花粉植株弱小，高度不育，是否就没有利用价值？花粉植株弱小，高度不育，是否就没有利用价值？ 1.1.为什么为什么胚状体胚状体和和愈伤组织愈伤组织到丛芽分别称为到丛芽分别称为分化分化和和再分化再分化？ 思思 考考 2.2.花粉植株弱小，

4、高度不育，是否就没有利用价值？花粉植株弱小，高度不育，是否就没有利用价值？ 用于单倍体育种技术，可明显缩短育种周期，培育纯合用于单倍体育种技术，可明显缩短育种周期，培育纯合 新品种。新品种。 胚状体就像种子，有胚芽、胚轴、胚根等结构。胚状体胚状体就像种子，有胚芽、胚轴、胚根等结构。胚状体 到丛芽就是由原始的分化状态继续生长和分化完成的。到丛芽就是由原始的分化状态继续生长和分化完成的。 而愈伤组织形成丛芽的过程是从脱分化状态进入再分化而愈伤组织形成丛芽的过程是从脱分化状态进入再分化 形成丛芽的过程。形成丛芽的过程。 （三）影响花药培养的因素（三）影响花药培养的因素 a.a.材料选择什么时期最好，

5、为什么？材料选择什么时期最好，为什么？ b.b.如何选择单核期细胞？如何选择单核期细胞？ c.c.为什么花瓣松动会给消毒带来困难？为什么花瓣松动会给消毒带来困难？ d.d.还有哪些影响花药培养的因素？还有哪些影响花药培养的因素？ 阅读阅读P38-39思考：思考： 诱导花粉植株能否成功及成功率的高低，主要影响诱导花粉植株能否成功及成功率的高低，主要影响 因素是因素是 和和 。 培养基的组成培养基的组成 材料的选择材料的选择 花期为花期为初花期初花期，花粉发育在，花粉发育在单核靠边期单核靠边期，成功率最高。，成功率最高。 选择完全未开放的花蕾选择完全未开放的花蕾 亲本植株的生长条件、材料的预处理及

6、接种密度等。亲本植株的生长条件、材料的预处理及接种密度等。 （一）材料的选取（一）材料的选取: 染色镜检染色镜检 2. 2. 针对不易着色的花粉细胞核，采用的方法针对不易着色的花粉细胞核，采用的方法 是：是： 。花粉细胞核被染成。花粉细胞核被染成 色。色。 1.1.确定花粉发育时期的最常用的方法确定花粉发育时期的最常用的方法 有有 。 机理：醋酸洋红为机理：醋酸洋红为 性染色剂，性染色剂， 易被碱性染料着色易被碱性染料着色 染成染成红色红色。 醋酸洋红法醋酸洋红法 焙花青焙花青- -铬矾法铬矾法 蓝黑蓝黑 碱碱染色体染色体 碱性染料不是通常所说的酸碱性，而指染料中着色碱性染料不是通常所说的酸碱

7、性，而指染料中着色 基团是阴离子基团是阴离子/ /阳离子，若为阳离子则为碱性染料。阳离子，若为阳离子则为碱性染料。 （二）材料的消毒（二）材料的消毒 （无菌吸水纸）（无菌吸水纸） 吸干水分吸干水分 （0.1氯化汞溶液）氯化汞溶液） 24min （无菌水）（无菌水） 冲洗冲洗 花花 蕾蕾 （70酒精）酒精） 大约大约30s （无菌水）（无菌水） 清洗清洗 1. 1. 与菊花外植体的消毒相比较，有何不同？为什么？与菊花外植体的消毒相比较，有何不同？为什么？ 在酒精消毒前，花药不需要预先用流水冲洗、洗衣粉洗涤和软刷刷洗。在酒精消毒前，花药不需要预先用流水冲洗、洗衣粉洗涤和软刷刷洗。 因为月季花蕾因为

8、月季花蕾外面有花萼、花瓣或颖片保护，通常处于无菌状态，外面有花萼、花瓣或颖片保护，通常处于无菌状态， 所以只要将整个花蕾或幼穗消毒即可。所以只要将整个花蕾或幼穗消毒即可。 2.2.为什么花瓣松动会给消毒带来困难？为什么花瓣松动会给消毒带来困难？ 花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材料的消毒带来困难。花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材料的消毒带来困难。 （三）接种和培养（三）接种和培养 思考：思考：1 1、为何不能损伤花药且要彻底去除花丝？、为何不能损伤花药且要彻底去除花丝？ 2 2、培养时需要注意哪些事项？、培养时需要注意哪些事项？ 与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体形成与花丝相

9、连的花药不利于愈伤组织或胚状体形成 损伤花药，容易从受伤部位产生二倍体的愈伤组织，损伤花药，容易从受伤部位产生二倍体的愈伤组织， 即得不到单倍体。即得不到单倍体。 花药开裂长出花药开裂长出愈伤组织愈伤组织或释放出或释放出胚状体。胚状体。长出的长出的愈伤组织要及时转愈伤组织要及时转 移到分化培养基上移到分化培养基上；释放的胚状体，；释放的胚状体，必须在花药开裂后尽快将幼小植必须在花药开裂后尽快将幼小植 株分开，否则这些植株将很难分开株分开，否则这些植株将很难分开。 温度控制在温度控制在2525左右，不需要光照。左右，不需要光照。幼小幼小植株植株形成后才需要形成后才需要光照光照。 在花药培养中，特

10、别是通过愈伤组织形成的花粉植株，常常会出在花药培养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，常常会出 现染色体倍性的变化。（主要原因是现染色体倍性的变化。（主要原因是营养核和生殖核融合营养核和生殖核融合造成的）造成的） 所以还所以还需要对培养出来的植株作进一步的鉴定和筛选需要对培养出来的植株作进一步的鉴定和筛选 1.1.在月季花药培养成单倍体植株的过程中，哪个时期最易成在月季花药培养成单倍体植株的过程中，哪个时期最易成 活活? ? （ ） A A、单核期前的花药、单核期前的花药 B B、单核期后的花药、单核期后的花药 C C、单核期花药、单核期花药 D D、双核期、双核期 2.2.关于月季的花药培

11、养技术与菊花的组织培养技术的不同，关于月季的花药培养技术与菊花的组织培养技术的不同， 下列说法不正确的是下列说法不正确的是 ( ( ) ) A A花药培养需发育时期适宜的花蕾花药培养需发育时期适宜的花蕾 B B花药培养对培养基配方的要求更为严格花药培养对培养基配方的要求更为严格 C C培养基配制方法完全不同培养基配制方法完全不同 D D花药裂开后长出的愈伤组织或释放的胚状体要及时换培养花药裂开后长出的愈伤组织或释放的胚状体要及时换培养 基基 课堂练习课堂练习 C C 3.3.某高等植物体细胞内假设有某高等植物体细胞内假设有6 6条染色体，它们是条染色体，它们是AaBbDdAaBbDd， 那么，

12、一个花粉管中的两个精子中的染色体是？那么，一个花粉管中的两个精子中的染色体是？ （ ） A A、ABDABD和和abd Babd B、AbDAbD和和abd abd C C、AaBAaB和和Bbd DBbd D、AbdAbd和和AbdAbd D 4.4.关于花药培养产生花粉植株的途径，下列叙述错误的是关于花药培养产生花粉植株的途径，下列叙述错误的是 ( () ) A A花粉可通过愈伤组织发育成植株花粉可通过愈伤组织发育成植株 B B花粉可通过胚状体进一步分化成植株花粉可通过胚状体进一步分化成植株 C C主要由培养基中激素的种类及用量决定途径主要由培养基中激素的种类及用量决定途径 D D产生胚状

13、体是花药离体培养中特有的途径产生胚状体是花药离体培养中特有的途径 D 1.答：答： F2代紫色甜玉米的基因型组成可能为代紫色甜玉米的基因型组成可能为Aasusu或或AAsusu。 如果运用常规育种方法，将如果运用常规育种方法，将F2代中的紫色甜玉米与白色甜代中的紫色甜玉米与白色甜 玉米（玉米（aasusu）进行测交，可以选择出基因型为）进行测交，可以选择出基因型为AAsusu纯纯 种紫色甜玉米。但这种方法比较繁琐，耗时也较长，需要至少种紫色甜玉米。但这种方法比较繁琐，耗时也较长，需要至少 三年的选种和育种时间。三年的选种和育种时间。 如果利用花药培养的技术，在如果利用花药培养的技术，在F1代产生的花粉中就可能有代产生的花粉中就可能有 Asu的组合，再将花粉植株进行染色体加倍，就可以直接得到的组合，再将花粉植株进行染色体加倍，就可以直接得到 紫色甜玉米的纯合体（紫色甜玉米的纯合体（AAsusu）。这种方法可以大大缩短育）。这种方法可以大大缩短育 种周期。种周期。 课本P40练习 二者都是快速、大量繁殖花卉的技术手段。二者都是快速、大量繁殖花卉的技术手段。 菊花茎的组织培养菊花茎的组织培养月季花药培养月季花药培养 不不 同同 点点 外植体